Zustandsgleichung

Für jedes thermodynamische System wird der Zustand der Materie durch die physikalischen Größen Druck, Volumen, Temperatur und Gesamtmasse der Materie oder die Anzahl der Mol beschrieben.

Diese physikalischen Variablen werden als Zustandsvariablen bezeichnet, und eine Gleichung, die diese physikalischen Variablen miteinander in Beziehung setzt, wird als Zustandsgleichung bezeichnet.

Stellen Sie sich zum Beispiel einen Wasserkocher vor, der mit Wasser gefüllt ist. Der Zustand des Wassers im Wasserkocher wird durch das Anfangsvolumen, den Druck und die Temperatur definiert. Wird das Wasser erhitzt, nimmt das vom Wasser eingenommene Volumen mit der Temperatur zu.

Das erhitzte Wasser, das in Dampf umgewandelt wird, nimmt ein größeres Volumen an der Oberseite des Wasserkochers ein und übt einen hohen Druck auf das Wasser aus. Dieser Überdruck wird abgelassen, wenn Dampf aus dem Auslauf austritt.

Der Dampf, das gasförmige Wasser, wird durch neue Werte dieser Zustandsvariablen beschrieben.

Der Aggregatzustand kann durch Ändern einer der Zustandsvariablen geändert werden, was eine Änderung der anderen Zustandsvariablen bewirkt.